Magnetic properties of nanometeric Fe-based particles obtained by laser-driven pyrolysis

0096469 - ÚFM 2008 RIV GB eng J - Journal Article
David, Bohumil - Pizúrová, Naděžda - Schneeweiss, Oldřich - Klementová, Mariana - Šantavá, Eva - Dumitrache, F. - Alexandrescu, R. - Morjan, I.
Magnetic properties of nanometeric Fe-based particles obtained by laser-driven pyrolysis.
[Magnetické vlastnosti nanometrických částic na bázi Fe získaných laserovou pyrolýzou plynné směsi.]
Journal of Physics and Chemistry of Solids. Roč. 68, č. 5-6 (2007), s. 1152-1156. ISSN 0022-3697. E-ISSN 1879-2553.
[International Congress of the Solid State Chemistry /7./. Pardubice, 24.09.2006 - 29.09.2006]
R&D Projects: GA ČR GA202/04/0221
Institutional research plan: CEZ:AV0Z20410507; CEZ:AV0Z40320502; CEZ:AV0Z10100520
Keywords : iron-based nanoparticles * laser pyrolysis * Mossbauer spectroscopy * magnetic properties
Subject RIV: BM - Solid Matter Physics ; Magnetism
Impact factor: 0.899, year: 2007
http://www.sciencedirect.com/

Fe-based nanoparticles were prepared by laser pyrolysis method using a cross-flow reactor in which the CO2 laser radiation orthogonally crosses with the stream of Fe(CO)5, C2H2, and C2H4 gases. The as-synthesised powder was characterised by HRTEM, XRD, Mossbauer spectroscopy, and low- and high- temperature magnetic measurements. The as-synthesised powder consisted of alpha-Fe and Fe3O4/gamma-Fe2O3 nanoparticles embedded in a pyrolytic carbon matrix. The XRD pattern of the sample exhibited broad peaks. The crystallite size d_XRD was estimated using the Scherrer formula and it was 1.8 nm for alpha-Fe and 1.6 nm for pyrolytic carbon. The as-synthesised nanopowder was superparamagnetic. The blocking temperature was determined from the maximum of the ZFC curve and it was 32 K. The Mossbauer-Lamb factor f changed strongly by cooling from 293 K to 4 K.

Nanočástice na bázi Fe byly syntetizovány metodou laserové pyrolýzy využívající reaktoru, ve kterém záření z CO2 laseru kolmo protíná proud plynové směsi obsahující Fe(CO)5, C2H2 a C2H4. Syntetizovaný prášek byl studován pomocí HRTEM, rtg. difrakce, Mossbauerovy spektroskopie a nízkoteplotních i vysokoteplotních magnetických měření. Syntetizovaný nanoprášek obsahoval alfa-Fe, Fe3O4/gama-Fe2O3 nanočástice v matrici pyrolytického uhlíku. V rtg. difraktogramu se ukázaly jen velmi široké difrakční píky. Velikost krystalitů d_RTG byla odhadnuta za použití Scherrerovy rovnice a byla rovna 1,8 nm pro alfa-Fe a 1,6 nm pro pyrolytický uhlík. Syntetizovaný nanoprášek byl superparamagnetický. Blokovací teplota byla určena ze ZFC křivky a rovnala se 32 K. Mossbauer-Lambův faktor f se při chlazení vzorku z 293 K na 4 K silně měnil.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0004450